2018年中國光引發劑行業發展現狀及趨勢分析[圖]

光引發劑 2019-10-22 05:55

一、光引發劑行業概述

光引發劑是光固化體系中的關鍵材料，與活性稀釋劑、低聚物、助劑等原材料形成配方產品，再應用至終端用戶；光引發劑用量雖然不大，但在光固化體系中占有重要地位。從化學結構上看，光引發劑大多數為帶苯甲?；挠袡C化合物，常見的有安息香衍生物、聯苯甲酰衍生物、α-羧基酮類、α-氨基酮類、膦氧化合物類、二苯甲酮類、硫雜蒽酮類等化合物。

輻射固化產業價值鏈

資料來源：智研咨詢整理

紫外光光引發劑又稱光敏劑或光固化劑，其分子在紫外光區(250-400nm)或可見光區(400-800nm)有一定吸光能力，在直接或間接吸收光能后，引發劑分子從基態躍遷到激發單線態，經系間竄躍至激發三線態。在激發單線態或三線態經歷單分子或雙分子化學作用后，產生能夠引發單體聚合的活性碎片（自由基、陽離子、陰離子等），從而引發單體聚合交聯固化。

光引發劑種類繁多。按照引發機理的不同，光引發劑主要可以分為陽離子光引發劑和自由基型光引發劑，其中自由基型光引發劑又分為裂解型和奪氫型，自由基型光引發劑應用范圍最廣。按照吸收輻射類型分類，光引發劑又可以分為紫外光（250~420nm）引發劑和可見光（400~700nm）引發劑。

光引發劑分類

資料來源：智研咨詢整理

二、光引發劑行業產品型號及相關政策

目前行業內主流的光引發劑品種為907、TPO、184、1173、DETX、ITX、369等，目前主要產品質量標準已相對統一，即使各生產企業在生產工藝上存在一定差異，但制備出的同一型號光引發劑有固定的分子結構及純度要求。不同型號的光引發劑有著不同的分子結構，從而有著不同的性能。涂料、油墨生產商需視其需求不同、配方不同、產品性能不同來選擇不同的光引發劑進行搭配使用。907與ITX或DETX光引發劑配合使用用于有色體系中，主要應用領域為：PCB油墨、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾等；1173與TPO等搭配有較好的固化效果，主要應用領域為：家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等；184可以與TPO等低黃變的光引發劑應用于白色體系，主要應用領域為：家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層，膠粘劑、汽車內飾、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等。

主要光引發劑產品型號及應用領域

光引發劑	產品主要功能特點	主要應用領域
907	白色固體粉末，在活性稀釋劑中溶解性好，具有很高的光引發活性，與ITX或者DETX搭配在有色油墨體系中非常高效。	907在實際使用過程中可以與ITX或DETX光引發劑配合使用用于有色體系中，主要應用領域為：PCB油墨、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾等等。
TPO	黃色固體粉末，在稀釋劑中溶解性好，光引發劑效率高，耐黃變，側重于厚涂層固化，有光漂白效果，熱穩定性好，儲存穩定性好。	TPO適合于厚涂層的固化、白色配方固化和UVLED。主要應用領域為：家具木器清漆、PCB油墨、電子產品涂層、膠粘劑、印刷油墨、汽車內飾、光纖、家居裝飾、紙上光油等等。
184	白色固體，與活性稀釋劑相容性好，光引發效率高，耐黃變，側重于表面固化。	184可以與TPO等低黃變的光引發劑應用于白色體系，主要應用領域為：家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層，膠粘劑、汽車內飾、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等等。
1173	無色或淺黃色液體，便于使用，與低聚物和活性稀釋劑相容性好，引發效率高并具有良好的耐黃變性能；合成工藝較簡單，成本相對較低。	與TPO等搭配有較好的固化效果，主要應用領域為：家具木器清漆、地板涂料、電子產品涂層、家居裝飾、紙上光油、塑料制品等。
DETX	黃色粉末，是高效的奪氫型光引發劑，固化后黃變較重，常用于有色配方體系。	主要應用領域為：PCB油墨、電子產品涂層和制造、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾等，適用于UVLED應用。
ITX	黃色固體粉末，是高效的奪氫型光引發劑，黃變較重，氣味相對較小，適用于有色配方體系。	ITX由于曝光后黃變現象比較嚴重，所以不適合于淺色體系，適合于有色光固化體系，主要應用領域為：PCB油墨、電子產品涂層、膠粘劑、印刷油墨、家居裝飾、化妝品包裝等等。
369	屬于α-氨基酮類光引發劑，屬于裂解型光引發劑，外觀為黃色固體粉末，具有很高的光引發活性，曝光后氣味較小，吸收波長較長，適用于UVLED油墨。	369與ITX和DETX等搭配，適合于光固化色漆和油墨中，尤其是黑色涂料和油墨，其應用領域非常廣泛：PCB油墨、電子產品涂層、膠粘劑、印刷油墨、美甲、汽車內飾、家居裝飾等。

資料來源：智研咨詢整理

隨著環保意識的提高，國家相關部門針對限制 VOCs 排放出臺了一系列的法規及政策，明確要求 2020 年 VOCs 排放總量較 2015 年下降 10%以上。UV 光固化性能優異，有望逐步替代傳統油墨、涂料。

2017-2019年光引發劑行業主要產業政策

政策名稱	頒布時間	主要相關內容
產業結構調整指導目錄	2019年	鼓勵類“十一化工——7、水性木器、工業、船舶涂料、高固體分、無溶劑、輻射固化、功能性外墻外保溫涂料中低VOCs含量的環境友好、資源節約型涂料；十九輕工——26、水性油墨、紫外光固化油墨、植物油油墨等節能環保型油墨生產；”
《涂料、油墨及膠粘劑工業大氣污染物排放標準》	2019年	加快推進重點行業揮發性有機物（VOCs）治理。制定實施重點行業VOCs綜合整治技術方案，明確石化、化工、工業涂裝、包裝印刷等行業的治理要求。積極配合有關部門，制定出臺涂料等產品VOCs含量限值國家標準。
《2019年全國大氣污染防治工作要點》	2019年	加快推進重點行業揮發性有機物（VOCs）治理。制定實施重點行業VOCs綜合整治技術方案，明確石化、化工、工業涂裝、包裝印刷等行業的治理要求。積極配合有關部門，制定出臺涂料等產品VOCs含量限值國家標準。
《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》	2018年	推進重點行業污染治理升級改造。重點區域二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、揮發性有機物（VOCs）全面執行大氣污染物特別排放限值。
《戰略性新興產業分類（2018）》	2018年	光引發劑下游的主要應用領域UV涂料、UV油墨分別被列入“3.3先進石化化工新材料”-“3.3.7.1UV光固化涂料”及“3.3先進石化化工新材料”-“3.3.7.2新型印刷油墨”。
《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》	2017年	到2020年，建立健全以改善環境空氣質量為核心的VOCs污染防治管理體系，實施重點地區、重點行業VOCs污染減排，排放總量下降10%以上。通過與NOx等污染物的協同控制，實現環境空氣質量持續改善。

資料來源：智研咨詢整理

三、光引發劑行業現狀

按照 UV 光固化配方產品用途的不同，一般將 UV 光固化配方產品分為 UV 光固化涂料、UV 光固化油墨、UV 光固化膠黏劑等。UV 光固化配方產品通過對 UV 單體、UV 樹脂、光引發劑、助劑四大類組分進行選擇、成分配比并加以混合，以使其滿足各種基材、各種涂料/印刷工藝、環境條件以及不同涂層性能的要求。

UV 光固化產品各組分所占大致比例及功能

名稱	功能	常用含量	類型
光引發劑	吸收UV光量子，引發聚合反應	1%-5%	自由基型（安息香及其衍生物類、苯乙酮類、芳香酮類及?；⒀趸铩⒍郊淄⒘螂s蒽酮類、樟腦孔醌和雙咪唑等）、陽離子型（芳基重氮鹽、二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽和芳基茂鐵鹽等）
UV單體（活性稀釋劑）	降低粘度并參與固化反應，與光敏劑一起決定體系的固化速度，增加交聯密度，影響固化膜的性能	40%-60%	單官能度、雙官能度、三官能度、多官能度
UV樹脂（低聚物）	構成固化產品的基本骨架，決定固化后材料的基本性能	30%-50%	環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等
助劑	使光固化配方產品達到一些特殊用途的要求	0.2%-1%	顏料、流平劑、消泡劑、潤濕分散劑等

資料來源：智研咨詢整理

一般情況下，光引發劑的使用量在光固化產品中的占比為1-5%，但是由于光引發劑價格昂貴，其成本占到光固化產品整體成本的 10-15%。

光引發劑在光固化材料行業占比

資料來源：智研咨詢整理

光引發劑發展始于西方國家，過去光引發劑的生產長期壟斷在Ciba等歐美老牌專營企業手中；隨著光引發劑專利權先后到期失效，國內企業自主生產快速發展，20世紀末國內光引發劑的生產就發展到一定規模。根據輻射固化專業委員會的統計，2018年我國光引發劑產量3.78萬噸，較2010年復合增長率達到10.22%。

2013-2018年中國光引發劑產量統計

資料來源：中國感光學會輻射固化專業委員會、智研咨詢整理

根據智研咨詢發布的《2019-2025年中國光引發劑市場全景調查及發展前景預測報告》數據顯示：光引發劑產品主要包括 184、1173、TPO/TPO-L、TX 系列（ITX/DETX）等，其中，1173和184是目前應用規模最大的2中光引發劑產品，2018年1173和184品種產量分別為7677噸和6489噸，比重分別為20%和17%。

2016-2018年中國主要光引發劑品種產量統計

資料來源：中國感光學會輻射固化專業委員會、智研咨詢整理

2018年中國光引發劑品種產量占比結構

資料來源：智研咨詢整理

目前行業內的主要企業有 IGM、揚帆新材、久日新材、強力新材、固潤科技、雙鍵化工。IGM 2014 年并購北京英力，2015 年并購意大利 Lamberti 公司光引發劑業務，2016 年并購德國 BASF（巴斯夫）的 Irgacure 系列光引發劑業務，是全球 UV 涂料、油墨行業的領先原料及技術服務供應商；揚帆新材主要從事光引發劑和巰基化合物及其衍生物的研發、生產及銷售，目前主要光引發劑產品是 907，將在內蒙古建設 1.1 萬噸光引發劑（包括 TPO、1173、184 等品種）及 1.8 萬噸醫藥中間體；久日新材是 TPO、DETX、TPO-L 等產品國內主要廠家，目前擬在科創板上市募投建設27000 噸光引發劑（1173、184、TPO、TPO-L）和 60000 噸單體（TMPTA、TPGDA）；強力新材光引發劑產品主要是光刻膠用光引發劑。

光引發劑主要生產企業

公司名稱	基本情況	主要光引發劑產品型號
IGM Resins	IGM Resins于1999年在荷蘭設立，目前是全球UV涂料、油墨行業的領先原料及技術服務供應商。其產品主要包括光引發劑、丙烯酸酯和添加劑。	1173、184、127、2959、369、379、907等
揚帆新材	主要從事光引發劑和巰基化合物及其衍生物的研發、生產及銷售，主要產品為光引發劑、巰基化合物系列產品等。	907、369、TPO、184、ITX、BMS等
久日新材	前身天津久日化學工業有限公司，成立于1998年。公司主要產品為光引發劑TPO和ITX，2013年收購了國內另一家主要光引發劑生產企業常州華鈦化學股份有限公司。	TPO、DETX、TPO-L等
強力新材	強力新材專業從事電子材料領域各類光刻膠專用電子化學品的研發、生產和銷售及相關貿易業務。光刻膠專用化學品，分為光刻膠用光引發劑（包括光增感劑、光致產酸劑等）和光刻膠樹脂兩大系列。	光刻膠光引發劑
固潤科技	主要從事光引發劑的研發、生產及銷售，主要產品為光引發劑。	TPO、XBPO、FMT
雙鍵化工	主營業務為塑膠添加劑、光固化材料、電子化學品、數位印花墨水等產品的研發、制造與銷售。光固化材料產品主要包括UV光固化樹脂、單體、光引發劑。	1173、184

資料來源：智研咨詢整理

光引發劑依托光固化產業發展，環保推動傳統油墨、涂料轉型升級，UV 光固化技術應用領域拓展為光引發劑帶來了新機遇。環保壁壘的不斷提高限制潛在進入者進入，行業并購整合不斷，光引發劑行業集中度提升。

四、光引發劑行業發展趨勢

（1）行業市場發展趨勢

近年來，國家及各省市各級政府不斷出臺環保法規、標準，對減少溶劑型涂料、油墨、膠粘劑產品的使用，及促進環保型產品使用提出了明確的計劃和目標，有關法規政策對UV光固化產業發展起到了積極促進作用。首先，由于我國將長期持續加大力度推動生態文明建設和生態環境保護，預計未來環保監管的不斷加強將繼續推動UV光固化產業穩定增長。第二，作為一種先進的材料表面處理技術，UV光固化技術的高效、節能、經濟等特點，能夠滿足下游家具、建材、印刷、PCB、金屬加工、光纖、3D打印等眾多制造業自動化、清潔化、提升效率、降低成本的業務發展需要。第三，近年來，以UVLED、大分子光引發劑、水性UV光固化配方產品等新技術、新產品為代表，UV光固化技術在涂料、油墨等行業的應用量不斷提高，未來隨著行業內的持續研發創新、技術進步，新產品、新技術不斷推陳出新，UV光固化技術的應用領域、應用場景將得到持續拓展。

（2）技術與產品發展趨勢

UV光固化領域自身持續技術進步將使得光固化技術應用成本更低、效率更高，為UV光固化技術催生出更加豐富的應用場景，為相關產品帶來廣闊的市場需求。目前及未來幾年，相對熱點技術和產品研發方向主要包括：①UVLED技術：UVLED技術是指用LED發出的光使UV油墨、UV涂料、UV膠粘劑等流體轉變為固體，與傳統的汞燈相比，UVLED光源更加節能，使用壽命更長，且UVLED光源無需預熱，可以根據需要隨時開啟或關閉，使用更為靈活。②水性UV固化材料：水性UV固化材料是以水性樹脂為基礎，用水作為稀釋劑，采用光照方式進行固化的材料，同時具備UV光固化技術和水性涂料技術的優點，用水來代替活性稀釋劑稀釋低聚物，可實現低粘度，特別適用于全自動化噴涂，VOCs含量更低。③大分子光引發劑：隨著大眾安全意識的提高，對食品藥品等包裝的安全性越來越重視，如歐洲對食品藥品包裝油墨制訂了嚴格的標準，禁止使用遷移性大的材料，已主要采用低遷移性的大分子光引發劑。在全球范圍內，大分子光引發劑由于其低毒性和低遷移性的優點，會被越來越多應用到包裝油墨中，因此開發更多類型的大分子光引發劑是行業產品的發展趨勢。④陽離子光引發劑：由陽離子光引發劑和配套樹脂、單體構成的配方產品，具有抗氧阻聚、體系收縮低的優點，可與自由基固化體系互補。未來陽離子固化產品應用或與自由基固化產品混合使用具備發展前景，因此陽離子光引發劑也是產品和技術的發展方向之一。

（3）行業經營模式發展趨勢

隨著光固化技術的發展，特別是UVLED、水性UV、3D打印技術的快速發展，其對光引發劑以及整個配方產品的性能提出了新要求。在研究開發解決方案時，通常不同光引發劑之間的搭配使用以及光引發劑混合物與樹脂、單體的相互配合是重要的研究方向。為滿足下游新領域提出的多樣化需求，只單純生產常規型號光引發劑的生產商將在市場競爭中處于劣勢。市場發展趨勢要求生產商須具備調整常規光引發劑性能的研發實力，為客戶提供技術解決方案，向下游滲透，參與到下游客戶的產品開發過程中去，與客戶聯系更加緊密，逐漸由常規光引發劑生產商轉變為光固化技術解決方案提供商。

本文采編：CY245